WFI-kredsløb: Forbedring af sikkerheden og lavere driftsomkostninger med lokale reguleringsloops med ventiler og sensorer

Det medfører unødvendige meromkostninger, hvis der udtages for meget WFI-vand fra kredsløbet. Til regulering af WFI-prøveudtagningen kan der anvendes membranventiler, da de overholder de lovpligtige høje hygiejnestandarder inden for farmaindustrien – men de er relativt upræcise. For at løse dette anvendes der ofte dyre reguleringsløsninger, der er specielt udviklet til denne opgave.

Nom.

Reguleringsadfærd (faktisk)

Den løbende overvågning af WFI-loopet skal sikre produktionsprocesserne og anlæggets tilgængelighed – med mindst muligt arbejde for personalet. Samtidig sikres det på den måde, at de mange gældende regler og forskrifter til fuldstændig dokumentation af måleparametrene overholdes, som er krævet i farmaindustrien for at opnå entydig sporbarhed.

Til kontrol af WFI-flowet ved prøvetagningsstederne anvendes der i traditionelle systemer ofte Coriolis-måleapparater, der normalt er dyrere både at anvende og i drift. Da de reducerer rørledningen, øger de pumpeomkostningerne. Deres størrelse og vægt gør dem desuden besværlige at montere.

Hastighed og temperatur i WFI-kredsløbet skal altid overholde retningslinjerne, så der ikke dannes skadelig biofilm i rørledningerne. Det ville medføre forurening af det destillerede vand (Purified Water) og dermed også de farmaceutiske produkter. Derfor overvåges processen med flow- og temperatursensorer. Traditionelt anvendes der ofte ultralyds-clamp-on-sensorer, der dog kræver bekostelig kalibrering, har tendens til fejlvisning og er relativt upræcise.

Temperatur

Hastighed

Behandling og opbevaring af WFI-vand (Water for Injection) vejer tungt i driftsomkostningerne. Derfor bliver det daglige WFI-forbrug løbende registreret så præcist som muligt. Der kan desuden drages slutninger om mulige fejl i bestemte procesdele, hvis dagsforbruget eksempelvis skulle være usædvanligt højt. Målingen foretages ofte ved hjælp af ultralyds-clamp-on-sensorer, der dog indebærer en fejlrisiko, som gør det svært at udføre en præcis registrering af dagsforbruget.

Flowmålere, temperatursensorer, reguleringsventiler og andre komponenter er ofte monteret svært tilgængelige steder i et anlæg eller en maskine. Derudover er apparaterne ofte store og tunge. Disse faktorer vanskeliggør ofte både montage og senere vedligeholdelse i produktionshverdagen.

Bürkerts reguleringsløsninger passer altid præcist til kundens krav. En lokal reguleringskreds sikrer i samspil med individuelt dimensionerede komponenter således yderst præcis vanddosering ved udtagning af demineraliseret vand til produktionsprocessen. Ved uønskede procesafvigelser kan ventilen takket være de hurtige reaktionstider reagere straks. På den måde er overdoseringer fortid, og anlæggets effektivitet øges.

Proceskontrol

Positionskontrol af ventilen

Nominel værdi

Til anvendelser, der kræver styring med høj præcision, og hvor trykluft ikke er tilgængelig eller uønsket, er motorstyrede ventiler en perfekt løsning. Regulering kan med denne ventiltype med højere opløsning foretages endnu mere præcist end med pneumatiske ventiler. Ventilen betjenes næsten trinløst, og derfor kan WFI-mængden i flowet reguleres meget nøjagtigt. Det forhindrer »over-shoot« ved betjening af reguleringsventilen.

Traditionel ventil        Pneumatisk membran-reguleringsventil type 2104        Motorstyret membranreguleringsventil type 3363

Nom.

Reguleringsadfærd (faktisk)

Fineste regulering uden »over-shoot«

Det kræver strøm at generere trykluft – og strøm koster penge. Traditionel ventilteknik kræver konstant trykluftforsyning for at regulere damptilførslen via procesventilen og på den måde sikre den præcise WFI-styring. Bürkert anvender derimod magnetventil-teknologi, hver der kun er behov for trykluft, når ventilpositionen skal ændres. Det reducerer energiforbruget og dermed i høj grad også driftsomkostningerne.

Trykluftforbrug dyse-prelplade-princip

Trykluftforbrug Bürkert-magnetventil-princip

Bevægelse

Ved produktion af farmaceutiske produkter er den præcise regulering af WFI-kredsløbet og dokumentationen af de pågældende parametre præcist foreskrevet. Udtagningsprocesserne fra WFI-kredsløbet kan dog kun styres præcist, når reguleringsventilerne er passende dimensioneret. Her hjælper Bürkert, så den rette dimensionering sikrer, at ventilløftet udnyttes optimalt, og en tilstrækkelig flow-reserve er sikret.

           For lille dimensioneret ventil                            Optimalt dimensioneret ventil                             For stort dimensioneret ventil

Kv-værdi (Kv)

Flow (q)

Ventilløft

Flow-reserve

Bürkert-ingeniørerne har udviklet FLOWave til gennemførelse af hygiejniske, meget præcise flowmålinger. Med den innovative SAW-teknologi kan flow og temperatur måles helt uden sensorelementer i målerøret – uafhængig af mediernes ledningsevne. Den nye type måling i røret er meget præcis, letter integrationen i WFI-loopet og minimerer risikoen for kontaminering: Ingen dødvolumen, ingen forurening.